mahbuobi

اتانول (C₂H₅OH) در آب حل می‌شود به دلیل ساختار مولکولی آن و قابلیت تشکیل پیوندهای هیدروژنی با مولکول‌های آب.

هم آب و هم اتانول ، هر دو مولکول قطبی هستند و می‌توانند پیوندهای هیدروژنی تشکیل دهند. گروه هیدروکسیل (–OH) در اتانول با مولکول‌های آب پیوند هیدروژنی برقرار می‌کند، که باعث می‌شود اتانول به راحتی در آب حل شود.

اتانول یک مولکول قطبی است و دارای گروه هیدروکسیل (–OH) می‌باشد. این گروه هیدروکسیل به دلیل وجود اتم اکسیژن الکترونگاتیو، یک بخش بسیار قطبی مولکول اتانول است. آب نیز مولکولی قطبی است و دارای گروه‌های هیدروکسیل (H₂O) است که می‌توانند پیوندهای هیدروژنی قوی تشکیل دهند.

ساختار اتانول

اتانول با فرمول شیمیایی C₂H₅OH دارای دو اتم کربن (C2)، شش اتم هیدروژن (H6) و یک اتم اکسیژن (O1) به همراه گروه هیدروکسیل (OH) متصل به یکی از اتم‌های کربن است.

فرآیند حل شدن اتانول در آب:

1. پیوندهای هیدروژنی بین مولکول‌های آب شکسته می‌شوند.
2. پیوندهای هیدروژنی جدید بین گروه هیدروکسیل اتانول و مولکول‌های آب تشکیل می‌شود..

شباهت قطبیت بین مولکول‌های آب و اتانول و امکان تشکیل پیوندهای هیدروژنی دلیل اصلی حلالیت اتانول در آب است.

اتانول

اتانول(Ethanol) یا الکل اتیلیک با نامهای دیگری چون اتیل الکل ، الکل میوه با فرمول C۲H۵OH یک ترکیب شیمیائی با بوی خاص و آتش‌گیری است که در نوشیدنی‌های الکلی وجود دارد.

اتانول دارای خاصیت مست‌کنندگی است و در نوشیدنی‌های الکلی با درصدهای مختلف پیدا می‌شود، علاوه بر این در صنایع مختلف از جمله در عطر‌ها و ادکلن‌ها و همچنین در وانیل و همچنین به عنوان سوخت در برخی ماشین‌های جدید کاربرد دارد.

از این الکل اتیلیک یا اتانل  در صنایع عطر سازی و برخی دهان‌شویه‌ها هم استفاده می‌کنند.

متانول

متانول، متیل الکل، الکل متیلیک، کاربینول یا الکل چوب که ساده‌ترین نوع الکل‌هاست با فرمول شیمیایی CH۳OH شناخته می‌شود.

متانول از فعالیت بی‌هوازی گونه‌های زیادی از باکتری‌ها تولید می‌شود و در نتیجه مقدار اندکی از بخار متانول وارد جو می‌شود و پس از چندین روز به‌وسیله اکسیژن و با کمک نور خورشید اکسید شده به آب و دی‌اکسید کربن تبدیل می‌گردد.

کاربردهای اتانول و متانول

در اینجا چند مورد استفاده متداول از اتانول و متانول آورده شده است:

کاربردهای اتانول:

• سوخت:

اتانول معمولاً به عنوان یک افزودنی سوخت زیستی در بنزین استفاده می شود، به ویژه در کشورهایی که سوخت های مخلوط با اتانول ترویج می شود. همچنین در برخی موارد می توان از آن به عنوان سوخت مستقل استفاده کرد.

• نوشیدنی های الکلی:

اتانول نوع اصلی الکل است که در نوشیدنی های الکلی یافت می شود. از طریق تخمیر قندها توسط مخمر تولید می شود.

• حلال صنعتی:

اتانول یک حلال همه کاره است و در فرآیندهای صنعتی مختلف مانند تولید داروها، لوازم آرایشی، محصولات مراقبت شخصی و پاک کننده ها استفاده می شود.

• ضد عفونی کننده و ضد عفونی کننده:

اتانول به دلیل توانایی در کشتن یا مهار رشد میکروارگانیسم ها به عنوان یک ضد عفونی کننده و ضد عفونی کننده استفاده می شود. اغلب در ضدعفونی‌کننده‌های دست و ضدعفونی‌کننده‌های سطح یافت می‌شود.

کاربردهای متانول:

• مواد اولیه شیمیایی:

متانول یک ماده شیمیایی واسطه حیاتی است که در تولید مواد شیمیایی صنعتی متعددی مانند فرمالدئید، اسید استیک، متیل ترت بوتیل اتر (MTBE) و پلاستیک ها و رزین های مختلف استفاده می شود.

• سوخت:

متانول می تواند به عنوان سوخت جایگزین در موتورهای احتراق داخلی و پیل های سوختی استفاده شود. همچنین به عنوان سوخت مسابقه و به عنوان سوخت برای سیستم های قدرت از راه دور استفاده می شود.

• حلال:

متانول یک حلال مفید در کاربردهای مختلف صنعتی از جمله رقیق کننده رنگ، رنگ، جوهر و مواد پاک کننده است.

• کاربرد آزمایشگاهی:

متانول اغلب به عنوان حلال و معرف در محیط های آزمایشگاهی برای واکنش های شیمیایی و تجزیه و تحلیل استفاده می شود.

شایان ذکر است که اتانول و متانول هر دو دارای خواص و سطوح سمیت متفاوتی هستند، بنابراین کاربردها و کاربردهای آنها می تواند بر این اساس متفاوت باشد.

کتون‌ها گروهی از ترکیبات آلی هستند که به واسطه داشتن گروه عاملی کربونیل (C=O) در ساختارشان شناخته می‌شوند. کربونیل در کتون‌ها به دو گروه آلکیل یا آریل متصل است. این گروه عاملی نقش مهمی در خواص شیمیایی و فیزیکی کتون‌ها دارد.

انواع کتون ها

یک نوع  طبقه بندی در کتون‌ها براساس گروه ‌های جانشینی است و یکی دیگر از طبقه بندی کتـون‌ ها ، مشتقات متقارن و نامتقارن است به طور مقال استون و بنزوفنون کتـون های متقارن هستند و استوفنون یک کتـون نامتقارن است.

کتون‌ها به طور کلی در شیمی و صنعت بسیار پرکاربرد هستند. در ادامه به برخی از انواع مهم کتون‌ها اشاره می‌شود:

• کتون‌های آلیفاتیک

این نوع کتون‌ها حاوی زنجیره‌های کربنی خطی یا شاخه‌دار هستند. یک نمونه معروف از این دسته، استون (پروپانون) است که ساده‌ترین کتون آلیفاتیک به شمار می‌رود و به عنوان یک حلال پرکاربرد است.

• کتون‌های آروماتیک

این نوع کتون‌ها حاوی یک یا چند حلقه بنزن در ساختار خود هستند. بنزوفنون یک نمونه شناخته‌شده از این نوع کتون‌ها است که در صنایع شیمیایی به عنوان پیش‌ماده برای تولید انواع مواد شیمیایی و دارویی استفاده می‌شود.

• کتون‌های حلقوی

این کتون‌ها دارای یک ساختار حلقوی هستند که در آن گروه کربونیل بخشی از حلقه را تشکیل می‌دهد. یکی از مثال‌های معروف این گروه، سیکلوپنتانون است که یک حلقه پنج‌کربنی با گروه کربونیل دارد.

• دی‌کتون‌ها

در این کتون‌ها دو گروه کربونیل وجود دارد. یک نمونه رایج از این دسته، دی‌آستون است که در شیمی آلی برای تولید پلیمرها و مواد دارویی مورد استفاده قرار می‌گیرد.

• کتون‌های غیراشباع

این نوع کتون‌ها در ساختار خود پیوند دوگانه دارند. متیل وینیل کتون یک مثال مهم از این نوع کتون‌ها است که در صنایع شیمیایی به عنوان پیش‌ماده برای سنتزهای آلی مختلف به کار می‌رود.

مثال هایی از کتون‌ها:

• استون یا پروپانون

استون ساده‌ترین و کوچک‌ترین کتون است. بی‌رنگ و فرار با بویی تند است و به عنوان حلال در صنایع رنگ و رزین، در ساخت لاک ناخن و همچنین به عنوان ماده اولیه در سنتز شیمیایی.

• بوتانون (متیل اتیل کتون)

بوتانون مایعی بی‌رنگ با بوی شیرین و خوشایند است که به عنوان حلال در تولید پلاستیک، پارچه‌های مصنوعی و در چسب‌ها استفاده می شود.

• سیکلوهگزانون

سیکلوهگزانون کتون حلقوی با بوی تند و مایعی بی‌رنگ است که  به عنوان پیش‌ماده در تولید نایلون و سایر پلیمرها استفاده می شود.

• بنزوفنون

بنزوفنون جامدی بی‌رنگ یا سفید با بوی ملایم است که در صنایع عطرسازی، به عنوان پیش‌ماده در سنتز داروها و همچنین در تولید فیلترهای UV برای جلوگیری از تخریب محصولات در اثر نور خورشید استفاده می شود.

• پنتانون

پنتانون کتون زنجیره‌ای با بوی شیرین است که به عنوان حلال در صنایع رنگ و لاک، و همچنین به عنوان واسطه در سنتز شیمیایی استفاده می شود .

• کامفور

کامفورجامدی با بوی تند و نفوذپذیر است که در طب سنتی به عنوان ماده ضد درد و ضد التهاب، در صنعت به عنوان ماده عطری و در تولید محصولات بهداشتی استفاده می شود.

این کتون‌ها تنها نمونه‌هایی از گستره وسیعی از کتون‌های موجود هستند که هر کدام خواص و کاربردهای خاص خود را دارند.

پتاسیم دی‌کرومات یک معرف شیمیایی معدنی با نام های بی کرومات پتاسیم یا بی کرومات دی پتاسیم (Potassium Dichromate) با فرمول شیمیایی K₂Cr₂O₇ است.

این ماده به شکل بلورهای نارنجی-قرمز روشن دیده می‌شود و به عنوان یک عامل اکسنده قوی شناخته می‌شود.

پتاسیم دی‌کرومات بی بو و نامحلول در استون و همچنین الکل است البته در آب حل می‌شود.

خصوصیات پتاسیم دی‌کرومات

فرمول مولکولی:    K2Cr2O7

جرم مولی   :         ۲۹۴٫۱۸۵ g/mol

شکل ظاهری   :     red-orange crystalline solid

بوی :      odorless

چگالی:    ۲٫۶۷۶ g/cm3 solid

دمای ذوب  :         ۳۹۸ °C

دمای جوش  :        ۵۰۰ °C decomp.

انحلال‌پذیری در آب  :          ۴٫۹ g/100 ml (0 °C)

۱۰۲ g/100 mL (100 °C)

انحلال‌پذیری   :      insoluble in الکل

کاربردهای پتاسیم دی‌کرومات

کاربردهای پتاسیم دی‌کرومات می توان به این موارد اشاره کرد:

• پتاسیم دی‌کرومات در واکنش‌های شیمیایی برای اکسایش مواد مختلف و عامل اکسنده در آزمایشگاه‌ها استفاده می شود
• برای رنگ‌آمیزی و تمیز کردن چرم در صنعت نساجی استفاده می شود.
• در فرآیندهای عکاسی قدیمی به عنوان ماده حساس به نور.
• برای روکش کردن سطوح فلزی با کروم.
• در آزمایشگاه‌های آموزشی برای نمایش واکنش‌های اکسایش- کاهش استفاده می شود.

سمیت پتاسیم دی‌کرومات

با توجه به سمی بودن پتاسیم دی‌کرومات، استفاده از آن نیاز به مراقبت‌های خاص و رعایت نکات ایمنی دارد، زیرا می‌تواند به سلامتی انسان و محیط زیست آسیب برساند و می‌تواند برای پوست، چشم و سیستم تنفسی مضر باشد.

پتاسیم دی کرومات مرک

• نام ماده : Potassium dichromate
• کد محصول مرک:  ۱۰۲۴۰۳
• اسم دوم: Potassium bichromate, Potassium pyrochromate
• فرمول: Cr2K2O7
• C A S NUMBER: 7778-50-9
• مولار: ۲۹۴٫۱۹ g/mol
• قابلیت محلول شدن: ۱۳۰ g/l (20 °C)
• نقطه جوش: >500 °C (1013 hPa)
• درجه ذوب: ۳۹۸ °C
• انبوهی: ۲٫۶۹ g/cm3 (20 °C)
• میزان اسیدی: ۴٫۰ (۱۰ g/l, H2O)

استات سدیم (Sodium acetate) یک ترکیب شیمیایی است که فرمول شیمیایی آن CH₃COONa است. این ماده به دو شکل بی‌آب و تری‌هیدرات (سه مولکول آب) موجود است. استات سدیم به صورت پودر یا کریستال‌های بی‌رنگ ظاهر می‌شود و در آب به خوبی حل می‌شود.

– خواص فیزیکی: جامد سفید رنگ و بدون بو، با نقطه ذوب حدود ۳۲۴ درجه سانتی‌گراد (برای استات سدیم بی‌آب).

– خواص شیمیایی: در آب و اتانول محلول است و در واکنش با اسیدها، اسید استیک تولید می‌کند.

 تولید استات سدیم

استات سدیم به طور معمول از واکنش بین اسید استیک و سدیم هیدروکسید یا سدیم کربنات تولید می‌شود.

در موارد زیر مراحل تولید استات سدیم شرح داده شده است :

برای تولید استات سدیم می‌توان از واکنش بین اسید استیک و یک ترکیب قلیایی مانند سدیم هیدروکسید یا سدیم کربنات استفاده کرد. این واکنش‌ها به شرح زیر هستند:

1. واکنش بین اسید استیک و سدیم هیدروکسید

این روش به دلیل سادگی و بازدهی بالا بسیار رایج است.

CH3​COOH+NaOH→CH3​COONa+H2​O

مراحل کار:

اسید استیک (CH₃COOH) را به یک ظرف واکنش اضافه کنید.

به تدریج سدیم هیدروکسید (NaOH) را به محلول اضافه کنید و مخلوط را هم بزنید.

واکنش انجام می‌شود و استات سدیم (CH₃COONa) و آب تولید می‌شود.

مخلوط را تا تبخیر کامل آب حرارت دهید تا کریستال‌های استات سدیم بدست آید.

2. واکنش بین اسید استیک و سدیم کربنات

این روش نیز به طور گسترده استفاده می‌شود و تولید CO₂ به عنوان محصول جانبی است.

۲CH3​COOH+Na2​CO3​→۲CH3​COONa+H2​O+CO2​

مراحل کار:

اسید استیک (CH₃COOH) را به یک ظرف واکنش اضافه کنید.

به تدریج سدیم کربنات (Na₂CO₃) را به محلول اضافه کنید و مخلوط را هم بزنید.

واکنش انجام می‌شود و استات سدیم (CH₃COONa)، آب و دی‌اکسید کربن (CO₂) تولید می‌شود.

گاز CO₂ از محلول خارج می‌شود و محلول را تا تبخیر کامل آب حرارت دهید تا کریستال‌های استات سدیم بدست آید.

نکات ایمنی:

در هنگام کار با اسید استیک و سدیم هیدروکسید یا سدیم کربنات از دستکش و عینک محافظ استفاده کنید.

در محیطی با تهویه مناسب کار کنید تا از تنفس گازهای تولید شده مانند CO₂ جلوگیری شود.

خالص‌سازی:

برای خالص‌سازی استات سدیم، می‌توانید کریستال‌های تولید شده را در آب مقطر حل کرده و دوباره تبخیر کنید تا کریستال‌های خالص‌تری بدست آید. این فرآیند ممکن است چندین بار تکرار شود.